CN105459833A - 一种轨道客车电源漏电保护隔离装置 - Google Patents
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Abstract
一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，包括充电机控制电空开、主电源空开、逆变器控制电空开、充电机箱端子排、逆变器箱端子排、充电机前级接触器、逆变器前级接触器、充电机指示灯、逆变器指示灯、充电机进线EMI滤波器、逆变器进线EMI滤波器、充电机模块和逆变器模块。将充电机箱及逆变器箱主电源DC600V进行隔离，通过指示灯直观显示各箱体主电得电状态；使用普通的空气开关、接触器、指示灯实现电气连接；在充电机箱内及逆变器箱内分别安装了前级接触器，当车上报漏电故障时，不需切断主电源空开，只需依次断开充电机控制电空开和逆变器控制电空开，看漏电故障是否仍存在，即可方便快捷查询漏电问题发生于充电机箱还是逆变器箱。
Description
技术领域
本发明涉及轨道客车电源装置技术领域，具体是一种轨道客车电源漏电保护隔离装置。
背景技术
轨道客车DC600V电源箱体包括充电机箱和逆变器箱。逆变器箱为车厢空调及电茶炉等三相负载供电，充电机箱为车辆蓄电池装置提供充电电源，同时也为车上照明和控制柜供电。充电机箱及逆变器箱所需的DC110V控制电及DC600V主电源均来自车上电气综合控制柜，控制电为两路独立的线路，主电源使用环线连接即充电机箱和逆变器箱共用一路DC600V输入，如其中一箱体发生漏电故障，则需直接将DC600V断开，造成另一箱体也因没有主电源而无法工作，对排查是哪个箱体漏电也不甚便利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服上述不足，提供一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，能够有效防止两种箱体间因共用主电源造成的互相干扰，更便于车下DC600V电源漏电问题的排查。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，在进行漏电问题排查时可通过指示灯直观的显示车下电源的工作状态。包括充电机控制电空开、主电源空开、逆变器控制电空开、充电机箱端子排、逆变器箱端子排、充电机前级接触器、逆变器前级接触器、充电机指示灯、逆变器指示灯、充电机进线EMI滤波器、逆变器进线EMI滤波器、充电机模块和逆变器模块。
所述充电机控制电空开位于车上电气综合控制柜，用于充电机DC110V控制回路的通断，为直流型，规格为2P，16A。当空开闭合时，DC110V可通过中间电缆从车上电气综合柜连接至充电机箱端子排，使充电机箱获取控制电源。中间电缆为2.5mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由充电机箱检修门上方的出线管接入，出线管处设有尼龙护套以保护中间电缆，防止磨损。
所述主电源空开位于车上电气综合控制柜，用于充电机箱及逆变器箱DC600V主电源回路的通断，为直流型，规格为2P，100A。车上电气综合柜内主电源空开上直接引出线缆连接至充电机箱端子排，逆变器箱端子排再通过中间环线连接至充电机箱端子排，当空开闭合时，充电机箱及逆变器箱同时获取DC600V主电源。各线缆均为16mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由两箱体检修门上方的出线管连接，出线管处均设有尼龙护套防止运行过程中线表皮磨损。
所述逆变器控制电空开位于车上电气综合控制柜，用于逆变器DC110V控制回路的通断，为直流型，规格为2P，16A。当空开闭合时，DC110V可通过中间电缆从车上电气综合柜连接至逆变器箱端子排，使逆变器箱获取控制电源。中间电缆为2.5mm2轨道车辆用黑色单芯电缆，由逆变器箱检修门上方的出线管接入，出线管处设有尼龙护套以保护中间电缆，防止磨损。
所述充电机箱端子排位于箱体左侧，在出线管下方，作为内外部转接端口。充电机箱端子排上设有DC110V正负线端子和DC600V正负线端子，用于通过电缆转接从车上电气综合柜获取电能后传入箱内充电机模块。DC110V端子为两进两出的2.5mm2导轨卡装式灰色端子；DC600V端子为一进两出16mm2导轨卡装式端子，其中正线端子为灰色，负线端子为蓝色。端子排还包括正常和故障充电机输出，温度传感器及通讯信号输出，可实时将充电机箱运行状况传递至电气综合柜。
所述逆变器箱端子排位于箱体左侧，在出线管下方，作为内外部转接端口。逆变器箱端子排上设有DC110V正负线端子和DC600V正负线端子，用于通过电缆转接从车上电气综合柜获取电能后传入箱内逆变器模块。DC110V端子为两进两出的2.5mm2导轨卡装式灰色端子；DC600V为一进两出16mm2导轨卡装式端子，其中正线端子为灰色，负线端子为蓝色。端子排还包括正常和故障逆变器输出，隔离变压器输出和通讯信号输出，可实时将逆变器箱运行状况传递至电气综合柜。
所述充电机前级接触器为直流单极常开型，线圈额定电压为DC110V，安装在充电机箱内。充电机箱端子排处的DC110V端子引出线连接至充电机前级接触器线圈，当车上电气综合柜内充电机箱控制电空开闭合后，DC110V控制电接入充电机箱端子排，接触器线圈得电触发接触器常闭触点动作。充电机箱端子排处的DC600V端子引出线连接至接触器常开触点，车上电气综合柜内主电源空开闭合后，DC600V主电接入充电机箱端子排，在接触器线圈得电后，DC600V可传递至充电机EMI进线滤波器输入端。
所述逆变器前级接触器为直流单极常开型，线圈额定电压为DC110V，安装在逆变器箱内。逆变器箱端子排处的DC110V端子引出线连接至逆变器前级接触器线圈，当车上电气综合柜内逆变器箱控制电空开闭合后，DC110V控制电接入逆变器箱端子排，接触器线圈得电触发接触器常闭触点动作。逆变器箱端子排处的DC600V端子引出线连接至接触器常开触点，车上电气综合柜内主电源空开闭合后，DC600V主电接入逆变器箱端子排，在接触器线圈得电后，DC600V可传递至逆变器EMI进线滤波器输入端。
所述充电机指示灯为绿色，额定电压DC110V，并联在充电机前级接触器常开触点的输出端，用于指示充电机箱DC600V供电情况。在主电源空开闭合的情况下，充电机箱控制电空开闭合时，指示灯点亮；空开断开时，指示灯熄灭。
所述逆变器指示灯为绿色，额定电压DC110V，并联在逆变器前级接触器常开触点的输出端，用于指示逆变器箱DC600V供电情况。在主电源空开闭合的情况下，逆变器箱控制电空开闭合时，指示灯点亮；空开断开时，指示灯熄灭。
所述充电机进线EMI滤波器安装在充电箱内，为直流型，输入正端与充电机前级接触器常开触点的正极连接；输入负端与充电机前级接触器常开触点的负极连接。输出正端与充电机模块的输入DC600V+端口连接；输出负端与充电机模块输入DC600V-端口连接；地线连接至充电机箱接地座。用于主回路的滤波，降低外部电源的信号干扰。
所述逆变器进线EMI滤波器安装在逆变器箱内，为直流型，输入正端与逆变器前级接触器常开触点的正极连接；输入负端与逆变器前级接触器常开触点的负极连接。输出正端与逆变器模块的输入DC600V+端口连接；输出负端与逆变器模块输入DC600V-端口连接；地线连接至逆变器箱接地座。用于主回路的滤波，降低外部电源的信号干扰。
所述充电机模块为框架式结构，安放于充电机箱内，可通过箱内滑轨进行抽拉，检修方便。模块功率为8kW，模块内输入DC110V端口与充电机箱端子排的DC110V连接，输入DC600V端口与充电机进线EMI滤波器的输出端连接。
所述逆变器模块为框架式结构，安放于逆变器箱内，可通过箱内滑轨进行抽拉，检修方便。模块功率为35kVA,模块内输入DC110V端口与逆变器箱端子排的DC110V连接，输入DC600V端口与逆变器进线EMI滤波器的输出端连接。
本发明的有益效果是：本装置将充电机箱及逆变器箱主电源DC600V进行有效隔离，通过指示灯直观显示各箱体主电源的得电状态。使用普通的空气开关、接触器、指示灯通过电缆实现电气连接，成本低廉，结构简单，安装方便。在充电机箱和逆变器箱内分别安装了前级接触器。当车上报漏电故障时，不需切断主电源空开，只需依次断开充电机控制电空开和逆变器控制电空开，看漏电故障是否仍存在，即可方便快捷查询漏电问题发生于充电机箱还是逆变器箱。车上电气综合柜连接至箱体的电缆均通过出线管，内设护套保护，防止电缆表皮磨损，延长使用寿命，提高行车安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置结构示意图。
图1中：1.充电机控制电空开，2.主电源空开，3.逆变器控制电空开，4.充电机箱端子排，5.逆变器箱端子排，6.充电机前级接触器，7.逆变器前级接触器，8.充电机指示灯，9.逆变器指示灯，10.充电机进线EMI滤波器，11.逆变器进线EMI滤波器，12.充电机模块，13.逆变器模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1所示，本发明的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，包括充电机控制电空开1、主电源空开2、逆变器控制电空开3、充电机箱端子排4、逆变器箱端子排5、充电机前级接触器6、逆变器前级接触器7、充电机指示灯8、逆变器指示灯9、充电机进线EMI滤波器10、逆变器进线EMI滤波器11、充电机模块12和逆变器模块13。
所述充电机控制电空开1位于车上电气综合控制柜，用于充电机DC110V控制回路的通断，为直流型，规格为2P，16A。当空开闭合时，DC110V可通过中间电缆从车上电气综合柜连接至充电机箱端子排4，使充电机箱获取控制电源。中间电缆为2.5mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由充电机箱检修门上方的出线管接入，出线管处设有尼龙护套以保护中间电缆。
所述主电源空开2位于车上电气综合控制柜，用于充电机箱及逆变器箱DC600V主电源回路的通断，为直流型，规格为2P，100A。车上电气综合柜内主电源空开2上直接引出线连接至充电机箱端子排4，逆变器箱端子排5再通过中间环线连接至充电机箱端子排4，当空开闭合时，充电机箱及逆变器箱同步获取DC600V主电源。各线缆均为16mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由两箱体检修门上方的出线管连接，出线管处均设有尼龙护套。
所述逆变器控制电空开3位于车上电气综合控制柜，用于逆变器DC110V控制回路的通断，为直流型，规格为2P，16A。当空开闭合时，DC110V可通过中间电缆从车上电气综合柜连接至逆变器箱端子排5，使逆变器箱获取控制电源。中间电缆为2.5mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由逆变器箱检修门上方的出线管接入，出线管处设有尼龙护套以保护中间电缆。
所述充电机箱端子排4位于箱体左侧，在出线管下方，作为内外部转接端口。充电机箱端子排4上设有DC110V正负线端子和DC600V正负线端子，用于通过电缆转接从车上电气综合柜获取电能后传入箱内充电机模块。DC110V端子为两进两出2.5mm2导轨卡装式灰色端子；DC600V为一进两出16mm2导轨卡装式端子，其中正线端子为灰色，负线端子为蓝色。端子排还包括正常和故障充电机输出，温度传感器及通讯信号输出，可实时将充电机箱运行状况传递至电气综合柜。
所述逆变器箱端子排5位于箱体左侧，在出线管下方，作为内外部转接端口。在日常维护时，可打开箱体侧面的检修门查看。逆变器箱端子排5上设有DC110V正负线端子和DC600V正负线端子，用于通过电缆转接从车上电气综合柜获取电能后传入箱内逆变器模块。DC110V端子为两进两出2.5mm2导轨卡装式灰色端子；DC600V端子为一进两出16mm2导轨卡装式端子，其中正线端子为灰色，负线端子为蓝色。端子排还包括正常和故障逆变器三相输出，隔离变压器输出及通讯信号，可实时将逆变器箱运行状况传递至电气综合柜。
所述充电机前级接触器6为直流单极常开型，线圈额定电压为DC110V，安装在充电机箱内。充电机箱端子排4处的DC110V端子引出线连接至接触器线圈，当车上电气综合柜内充电机箱控制电空开1闭合后，DC110V控制电接入充电机箱端子排4，接触器线圈得电触发接触器常闭触点动作。充电机箱端子排4处的DC600V端子引出线连接至接触器常开触点，车上电气综合柜内主电源空开2闭合后，DC600V主电接入充电机箱端子排4，在接触器线圈得电后，DC600V可传递至充电机EMI进线滤波器输入端。
所述逆变器前级接触器7为直流单极常开型，线圈额定电压为DC110V，安装在逆变器箱内。逆变器箱端子排5处的DC110V端子引出线连接至接触器线圈，当车上电气综合柜内逆变器箱控制电空开闭合后，DC110V控制电接入逆变器箱端子排5，接触器线圈得电触发接触器常闭触点动作。逆变器箱端子排5处的DC600V端子引出线连接至接触器常开触点，车上电气综合柜内主电源空开闭合后，DC600V主电接入逆变器箱端子排5，在接触器线圈得电后，DC600V可传递至逆变器EMI进线滤波器输入端。
所述充电机指示灯8为绿色，额定电压DC110V，并联在充电机前级接触器6常开触点的输出端，用于指示充电机箱DC600V供电情况。在主电源空开2闭合的情况下，充电机箱控制电空开1闭合时，指示灯点亮，说明充电机箱已获取DC600V主电；空开断开时，指示灯熄灭，说明充电机箱未得到DC600V输入。
所述逆变器指示灯9为绿色，额定电压DC110V，并联在逆变器前级接触器7常开触点的输出端，用于指示逆变器箱DC600V供电情况。在主电源空开2闭合的情况下，逆变器箱控制电空开3闭合时，指示灯点亮，说明逆变器箱已获取DC600V主电；空开断开时，指示灯熄灭，说明逆变器箱未得到DC600V输入。
所述充电机进线EMI滤波器10安装在充电箱内，为直流型，输入正端与充电机前级接触器6常开触点的正极连接，输入负端与充电机前级接触器6常开触点的负极连接。输出正端与充电机模块12的输入DC600V+端口连接，输出负端与充电机模块12输入DC600V-端口连接，地线连接至充电机箱接地座。用于主回路的滤波，降低外部电源的信号干扰。
所述逆变器进线EMI滤波器11安装在逆变器内，为直流型，输入正端与逆变器前级接触器7常开触点的正极连接，输入负端与逆变器前级接触器常开触点7的负极连接。输出正端与逆变器模块13的输入DC600V+端口连接，输出负端与逆变器模块13输入DC600V-端口连接，地线连接至逆变器箱接地座。用于主回路的滤波，降低外部电源的信号干扰。
所述充电机模块12为框架式结构，安放于充电机箱内，可通过箱内滑轨进行抽拉。模块功率为8kW，模块内输入DC110V端口与充电机箱端子排4的DC110V连接，输入DC600V端口与充电机进线EMI滤波器10的输出端连接。
所述逆变器模块13为框架式结构，安放于逆变器箱内，可通过箱内滑轨进行抽拉。模块功率为35kVA，模块内输入DC110V端口与逆变器箱端子排5的DC110V连接，输入DC600V端口与逆变器进线EMI滤波器11的输出端连接。
本发明的有益效果是：本装置将充电机箱及逆变器箱主电源DC600V进行有效隔离，通过指示灯直观显示各箱体主电得电状态。使用普通的空气开关、接触器、指示灯通过电缆实现电气连接，成本低廉，结构简单，安装方便。在充电机箱内及逆变器箱内分别安装了前级接触器。当车上报漏电故障时，不需切断主电源空开2，只需依次断开充电机控制电空开1和逆变器控制电空开3，看漏电故障是否仍存在，即可方便快捷查询漏电问题发生于充电机箱还是逆变器箱。如排查为充电机箱漏电，主电源空开2可保持闭合，只需断开充电机控制电空开1，充电机前级接触器4因线圈失电无法触发常闭触点，使得充电箱内DC600V不接通，充电机指示灯8熄灭；此时闭合逆变器控制电空开3，逆变器前级接触器5的线圈得电触发常闭触点导通，逆变器内DC600V接通，逆变器指示灯9点亮，逆变器箱正常工作。反之亦然。整个车上电气综合柜连接至箱体的电缆均通过出线管，内设护套保护，防止电缆表皮磨损，延长使用寿命，提高行车安全。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，包括：充电机控制电空开(1)、主电源空开(2)、逆变器控制电空开(3)、充电机箱端子排(4)、逆变器箱端子排(5)、充电机前级接触器(6)、逆变器前级接触器(7)、充电机指示灯(8)、逆变器指示灯(9)、充电机进线EMI滤波器(10)、逆变器进线EMI滤波器(11)、充电机模块(12)和逆变器模块(13)；
所述充电机控制电空开(1)和逆变器控制电空开(3)位于车上电气综合控制柜，分别用于充电机DC110V控制回路和逆变器DC110V控制回路的通断；
所述主电源空开(2)位于车上电气综合控制柜，用于充电机箱及逆变器箱DC600V主电源回路的通断；
所述充电机箱端子排(4)和逆变器箱端子排(5)均位于箱体左侧，在出线管下方，作为内外部转接端口；端子排上设有DC110V正负线端子和DC600V正负线端子，用于通过电缆转接从车上电气综合柜获取电能后传入箱内功率模块；端子排上还包括各种其他信号，可实时将箱体运行状况传递至电气综合柜；
所述充电机前级接触器(6)和逆变器前级接触器(7)均为直流单极常开型，分别安装在充电机箱和逆变器箱内；箱体端子排处的DC110V端子引出线连接至接触器线圈，DC600V端子引出线连接至接触器常开触点；
所述充电机指示灯(8)和逆变器指示灯(9)分别并联在充电机前级接触器(6)和逆变器前级接触器(7)常开触点的输出端，用于指示箱体DC600V供电情况；
所述充电机进线EMI滤波器(10)和逆变器进线EMI滤波器(11)分别安装在充电机箱内和逆变器箱内，均为直流型，用于主回路的滤波，降低外部电源的信号干扰；
所述充电机模块(12)和逆变器模块(13)均为框架式结构，分别安放于充电机箱内和逆变器箱内，可通过箱内滑轨进行抽拉，检修方便。
2.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述充电机控制电空开(1)为直流型，规格为2P，16A；当空开闭合时，DC110V可通过中间电缆从车上电气综合柜连接至充电机箱端子排(4)，使充电机箱获取控制电源；中间电缆为2.5mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由充电机箱检修门上方的出线管接入，出线管处设有尼龙护套以保护中间电缆。
3.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述逆变器控制电空开(3)为直流型，规格为2P，16A；当空开闭合时，DC110V可通过中间电缆从车上电气综合柜连接至逆变器箱端子排(5)，使逆变器箱获取控制电源；中间电缆为2.5mm2轨道车辆用单芯黑色电缆，由逆变器箱检修门上方的出线管接入，出线管处设有尼龙护套以保护中间电缆。
4.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述充电机箱端子排(4)和逆变器箱端子排(5)上DC110V端子均为两进两出2.5mm2导轨卡装式灰色端子；DC600V端子均为一进两出16mm2导轨卡装式端子，其中正线端子为灰色，负线端子为蓝色。
5.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述充电机前级接触器(6)和逆变器前级接触器(7)的线圈额定电压为DC110V。
6.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述充电机指示灯(8)和逆变器指示灯(9)均为DC110V绿色指示灯。
7.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述充电机进线EMI滤波器(10)输入正端与充电机前级接触器(6)常开触点的正极连接，输入负端与充电机前级接触器(6)常开触点的负极连接；输出正端与充电机模块(12)的输入DC600V+端口连接，输出负端与充电机模块(12)输入DC600V-端口连接，地线连接至充电机箱接地座。
8.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述逆变器进线EMI滤波器(11)安输入正端与逆变器前级接触器(7)常开触点的正极连接，输入负端与逆变器前级接触器常开触点(7)的负极连接；输出正端与逆变器模块(13)的输入DC600V+端口连接，输出负端与逆变器模块(13)输入DC600V-端口连接，地线连接至逆变器箱接地座。
9.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述充电机模块(12)功率为8kW，安放于充电机箱内。
10.根据权利要求1所述的一种轨道客车电源漏电保护隔离装置，其特征在于：所述逆变器模块(13)功率为35kVA，安放于逆变器箱内。
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